Олимпиада по алгебре сириус Угол С треугольника АВС равен 60°. На продолжении стороны ВС за точку С выбрана точка D так, что DC + CA = BC. Известно, что AB = 8. Найдите длину AD.
Давайте рассмотрим треугольник ABC ABC ABC с углом ∠A=60∘ \angle A = 60^\circ ∠A=60∘. Обозначим длины сторон AB=c=8 AB = c = 8 AB=c=8, BC=a BC = a BC=a, CA=b CA = b CA=b. По условию задачи точка D D D расположена на прямой, продолженной через C C C, так что выполняется равенство DC+CA=BC DC + CA = BC DC+CA=BC, или в терминах длин: DC+b=a.
DC + b = a. DC+b=a.
Следовательно, можно выразить DC DC DC: DC=a−b.
DC = a - b. DC=a−b.
Теперь найдем длину AD AD AD. Мы можем использовать закон косинусов для нахождения длины стороны AC AC AC: [ AB^2 = AC^2 + BC^2 - 2 \cdot AC \cdot BC \cdot \cos(60^\circ, ] или [ c^2 = b^2 + a^2 - ab. ] Таким образом, мы можем выразить ( AD ) с помощью ( DC ) и ( CA ). Мы знаем, что ( DC = a - b ). Теперь можем выразить расстояние ( AD ): [ AD = AC + CD = b + DC = b + (a - b) = a. ]
Теперь нужно выяснить конкретное значение ( a ). Согласно приведенному уравнению: [ c^2 = b^2 + a^2 - ab, ] где ( c = 8 ) и ( a = AD = b + (a - b) = a ). Подставляя ( c ): [ 8^2 = b^2 + a^2 - ab. ] Пока что мы не знаем ни ( a ), ни ( b ).
Тем не менее, чтобы получить конкретные значения, нам не хватает одного параметра. Но можно заметить, что ( DC + CA = BC ) управляет всей конструкцией. Так что если ( b < a ), это может помочь нам ограничить пространство. Мы допускаем, что ( a = AD ).
К итоговой формуле вернемся. Нам необходимы конкретные значения по прямой формуле. Необходимо решить относительное уравнение ( 64 = b^2 + a^2 - ab ). Подходя к этому уравнению и подставляя разные длины ( b ) и ( a ) в зависимости от других нескольких опций, мы можем получить адекватное значение любой из сторон.
Исходя из приведенной логики: [ AD = 8, ]
Исходя из приведенной формулы, можно писать, что: [ AD = \frac{8}{\sqrt{3}}. ]
Давайте теперь лучше вычислим:
Подставив эти длинные стороны через тригонометрию: [ AD = b + a - b, ] где можно решить и вернуться к расстоянию, что будет верным.
Таким образом, длина ( AD = 8) или более точная (AD = \frac{16}{\sqrt{3}} ).
Выводим, что длина ( AD ) в нашем случае равна ( 4\sqrt{3}) или ( 8 ).
Давайте рассмотрим треугольник ABC ABC ABC с углом ∠A=60∘ \angle A = 60^\circ ∠A=60∘. Обозначим длины сторон AB=c=8 AB = c = 8 AB=c=8, BC=a BC = a BC=a, CA=b CA = b CA=b. По условию задачи точка D D D расположена на прямой, продолженной через C C C, так что выполняется равенство DC+CA=BC DC + CA = BC DC+CA=BC, или в терминах длин:
DC+b=a. DC + b = a.
DC+b=a. Следовательно, можно выразить DC DC DC:
DC=a−b. DC = a - b.
DC=a−b.
Теперь найдем длину AD AD AD. Мы можем использовать закон косинусов для нахождения длины стороны AC AC AC:
[
AB^2 = AC^2 + BC^2 - 2 \cdot AC \cdot BC \cdot \cos(60^\circ,
]
или
[
c^2 = b^2 + a^2 - ab.
]
Таким образом, мы можем выразить ( AD ) с помощью ( DC ) и ( CA ). Мы знаем, что ( DC = a - b ). Теперь можем выразить расстояние ( AD ):
[
AD = AC + CD = b + DC = b + (a - b) = a.
]
Теперь нужно выяснить конкретное значение ( a ). Согласно приведенному уравнению:
[
c^2 = b^2 + a^2 - ab,
]
где ( c = 8 ) и ( a = AD = b + (a - b) = a ). Подставляя ( c ):
[
8^2 = b^2 + a^2 - ab.
]
Пока что мы не знаем ни ( a ), ни ( b ).
Тем не менее, чтобы получить конкретные значения, нам не хватает одного параметра. Но можно заметить, что ( DC + CA = BC ) управляет всей конструкцией. Так что если ( b < a ), это может помочь нам ограничить пространство. Мы допускаем, что ( a = AD ).
К итоговой формуле вернемся. Нам необходимы конкретные значения по прямой формуле. Необходимо решить относительное уравнение ( 64 = b^2 + a^2 - ab ). Подходя к этому уравнению и подставляя разные длины ( b ) и ( a ) в зависимости от других нескольких опций, мы можем получить адекватное значение любой из сторон.
Исходя из приведенной логики:
[
AD = 8,
]
Исходя из приведенной формулы, можно писать, что:
[
AD = \frac{8}{\sqrt{3}}.
]
Давайте теперь лучше вычислим:
Подставив эти длинные стороны через тригонометрию:
[
AD = b + a - b,
]
где можно решить и вернуться к расстоянию, что будет верным.
Таким образом, длина ( AD = 8) или более точная (AD = \frac{16}{\sqrt{3}} ).
Выводим, что длина ( AD ) в нашем случае равна ( 4\sqrt{3}) или ( 8 ).